Công nghệ xử lý nước thải FBR (Fenton hóa lỏng)

• Tác giả: Thanh Hằng
• Cập nhật: 27-06-2023
• Tham vấn chuyên môn: Ngô Tiến Thái

Xử lý nước thải FBR hay còn gọi là công nghệ Fixed Bed Reactor được dùng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải.

Xử lý nước thải FBR là gì?

Xử lý nước thải FBR hay còn gọi là công nghệ xử lý FBR (Fixed Bed Reactor) được dùng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan. Ngoài ra, công nghệ FBR còn được dùng để xử lý một số chất vô cơ như H₂S, sunfit, nito, amoniac,...

Công nghệ này lấy từ ý tưởng của cơ sở hoạt động của vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Rồi sau đó, vi sinh vật lấy những chất gây ô nhiễm đó làm thức ăn và sinh trưởng. Công nghệ áp dụng đồng thời 3 quá trình sinh học để hoạt động, bao gồm:

Bùn hoạt tính lơ lửng

Co chế hoạt động nhờ vào vi sinh vật dạng lơ lửng. Khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí. Khi sục khí, oxy phải đảm bảo cung cấp đủ và liên tục để duy trì bùn hoạt tính trong trạng thái lơ lửng. Quá trình bùn hoạt tính lơ lửng phụ thuộc vào:

• Tỷ lệ F/M (lượng thức ăn/lượng vi sinh vật).
• Nhiệt độ.
• Hàm lượng oxy hòa tan.
• Các chất cấu tạo tế bào.
• Tốc độ sinh trưởng của sinh vật.

Khử Nitơ và phốt pho

Hiện tượng phú dưỡng là do hợp chất Nitơ và Photpho tạo ra. Để loại bỏ N và P, cần sử dụng phương pháp hóa lý. Phương pháp này đòi hỏi chi phí thực hiện cao.

Quá trình khử Nitơ

Nhờ vào vi khuẩn nitrosomonas, Amoniac sẽ được chuyển hóa thành Nitrit. Nitrit tiếp tục nhờ vào vi khuẩn nitrobacter để oxy hóa thành Nitrat. Sau khi khử Nitrat xong, nhờ vào chu trình Nitơ, Nitơ sẽ chuyển thành chất khí. Lúc này, Nitơ không còn gây hại cho môi trường cũng như đối với con người.

Quá trình khử Photpho

Photpho trong môi trường cũng là 1 chất ô nhiễm. Đây là loại nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật trong hệ vi sinh cộng sinh FBR sinh trưởng và phát triển. Nhờ vào tác động của hệ vi sinh cộng sinh FBR sẽ xử lý và chuyển hóa Photpho.

Quá trình sinh học tăng trưởng dính bám

Trên lớp giá thể cố định, chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể sinh vật dính bám. Chất hữu cơ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0.1 - 0.2 mm. Sau đó sẽ bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí.

Sau đó, vi sinh vật sẽ dần phát triển và làm tăng bề dày của lớp màng. Vì vậy, lượng oxy sẽ bị tiêu thụ gần hết. Cuối cùng, môi trường tùy nghi sẽ được xuất hiện tại gần bề mặt vật liệu.

Chất hữu cơ sẽ được đồng hóa khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt giá thể khi chiều dày của lớp màng tăng lên. Kết quả, vi sinh vật bị phân hủy nội bào và không thể dính bám trên vật liệu.

Mặt khác, công nghệ xử lý này cần phải có sự phân lập và cộng sinh của 3 chủng vi sinh để hoạt động. 3 chủng đó bao gồm:

• Chủng vi sinh hoạt tính lơ lửng: Alcaligenes, Achromobacte, Arthrobacter, Flavobacterium, Citromonas, Zoogloea.
• Chủng vi sinh tùy nghi: Moraxella, Thiobacillus, Pseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter,...
• Chủng vi sinh dính bám: Staphylococcus Hyicus, Streptococcus Agalactiae, Corynebacterium,...

Bể xử lý nước thải FBR

Bể xử lý nước thải FBR là công trình được ứng dụng với mục đích chính là xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo. Tại đây diễn ra các quá trình phân huỷ sinh học có trong nước thải nhờ vào hoạt động của vi sinh vật hiếu khí.

Chúng sử dụng các chất hữu cơ để sinh trưởng, phát triển. Nhờ đó, sinh khối vi sinh ngày càng tăng lên đáng kể và nồng độ chất thải hữu cơ giảm xuống.

Tại đầu và cuối mỗi bể xử lý nước thải FBR, các máy thổi khí sẽ được lắp đặt và sử dụng liên tục. Mục đích chính là tăng cường khí oxy cho bể để đảm bảo sự sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật.

Bên cạnh đó, trong các bể xử lý nước thải FBR còn có thể lắp đặt thêm giá thể vi sinh tạo ra môi trường để vi sinh vật bám dính, tiếp xúc nhiều hơn với nước thải. Nhờ đó, quá trình loại bỏ các hợp chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ hơn.

Bể FBR được xây dựng bằng bể bê tông với hệ thống lớn và bằng sắt với hệ thống nhỏ. Thiết kế bể đa dạng với các hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn, tuỳ thuộc vào diện tích và mục đích sử dụng.

Ứng dụng công nghệ xử lý nước thải FBR

Công nghệ xử lý nước thải FBR thích hợp để xử lý tại những nơi có không gian lớn như khách sạn, chung cư, cao ốc,... Vì chi phí vận hành của FBR tương đối rẻ và cũng không tốn kém quá nhiều diện tích để xây dựng quy trình, công nghệ.

Đồng thời, FBR còn có thể kết hợp với công nghệ hóa học và hóa lý để xử lý nước thải công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp,...

Ưu điểm

• Thiết kế nhỏ gọn.
• Hệ thống sục khí được thiết kế tối ưu sao cho vi sinh vật có thể chuyển hóa ô nhiễm.
• Hệ vi sinh cộng sinh trong công nghệ xử lý nước thải FBR đem lại hiệu quả tốt.
• Tiết kiệm chi phí.

Cơ sở khoa học

Công nghệ xử lý nước thải FBR sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ. Quá trình này còn được gọi là oxy hóa. Như vậy, để thực hiện thành công công nghệ này, cần phải đưa các chất đó hòa tan, chất keo và các chất phân tán nhỏ chuyển hết vào bên trong vi sinh vật.

Bên cạnh đó, hàm lượng tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước cũng ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa. Ở mỗi điều kiện nhất định, các điều kiện ảnh hưởng đến phản ứng sinh hóa sẽ bao gồm: Độ pH, hàm lượng oxy, nhiệt độ, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng.

Sau đó, những chất hữu cơ sẽ bị các sinh vật phân hủy và thu năng lượng rồi chuyển thành tế bào mới. Một số phần sẽ được chuyển thành CO₂, H₂O, (SO₄)^2-,...

Trên đây là những thông tin cơ bản và ưu điểm của hệ thống xử lý nước thải FBR. Đây được xem là công nghệ xử lý hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi. Công ty chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ và tư vấn khách hàng trong lĩnh vực xử lý nước thải từ sinh hoạt đến nông nghiệp.